题    目(TITLE):    多层次大脑活动的规范型理论 讲座人(SPEAKER):     杨冬平，研究员，中科院海西研究院泉州装备制造研究中心 主持人(CHAIR):    蒋田仔，研究员，中国科学院自动化研究所   时    间(TIME):    2022年4月21日，下午2:30-4:00  (腾讯会议：702 120 955) 地    点(VENUE):    智能化大厦五层会议室

摘要 

基于神经生物基础建立生物物理理论模型是理解大脑运作机制的重要研究方法。大尺度神经活动的宏观平均场模型可以很好地描述EEG等脑电波信号的频谱特征，并可以应用于分析大脑的各种正常和异常的活动状态，如清醒、睡眠和癫痫等基本大脑状态。皮层局域神经网络也呈现出多层次的复杂的介观神经活动特征，如单个神经元的无规则放电、群体震荡和临界雪崩等。杨冬平研究员深入系统地分析了宏观神经动力学，利用规范型理论，在底层脑核团系统中，得到从清醒到睡眠的临界规范型，并从理论上给出大脑在这个转变过程中潜在的预警信号特征，而在皮层丘脑系统中，得到产生癫痫的临界规范型，建立了从大脑生理系统到生物物理模型，再到动力学特征转变之间的桥梁。对于皮层局域的神经活动，通过建立基于兴奋—抑制平衡的脉冲神经元网络模型，可以很好地重现多层次的介观神经活动特征，并提出大脑活动的代谢成本效益原理。最后，将进一步探讨大脑多层次活动的混沌边缘性质，报告人正致力于研究混沌边缘状态的临界规范型模型，以期启发新的人工深度神经网络的设计与开发。 

个人简介 

杨冬平， 厦门大学凝聚态物理博士，香港浸会大学和悉尼大学博士后，回国后任中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心研究员/课题组长。杨冬平研究员主要从事计算神经科学与脑物理等交叉领域的研究，致力于研究大脑多尺度神经活动特征的能耗与信息处理效率及其内在动力学机理，主要采用平均场理论的方法进行生物物理建模与分析，目前已在脑物理方面独立完成了多个系统的深入的研究工作，并取得了一系列富有成效的研究成果。杨冬平研究员已发表SCI论文20余篇，包括PloS Computational Biology, Physical Review E, Chaos, IEEE Transaction等国际著名期刊。